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申请/专利权人：重庆三峡学院

摘要：本发明属于光纤传感领域，主要涉及一种温度和可方向识别曲率的传感光纤；通过精密侧面研磨光纤预制棒、压力二次涂覆制成具有半圆环石英包层及环形包覆低折射率塑料包层的双包层D形多模光纤，并通过机械剥除涂覆层及塑料包层、镀制SPR传感膜、用低折射率液体或低折射率涂覆胶重塑复原光纤，在其上制成SPR传感模块；本发明结构新颖稳定，弯曲性能强，既能通过共振波长进行液体和固体环境温度测量，也可进行基于波分复用技术的多点同时测量，还能通过共振波长和共振谷深两个参数进行曲率测量、弯曲方向判断及进行基于波分复用技术的多点同时测量，在生物医学、电子芯片监测、三峡库区滑坡、库岸等地质环境监测领域具有良好的应用前景。

主权项：1.一种温度和可方向识别曲率的传感光纤，其特征在于：包括D形双包层多模光纤（1）以及依次在其上的液体封装传感模块（2）、对纤V槽（4）、固体封装传感模块（3）；所述的D形双包层多模光纤（1）由D形纤芯（1-1），包覆在纤芯半圆侧的半圆环形石英包层（1-2）、依次环形包覆的低折射率塑料包层（1-3）及涂覆层（1-4）构成；所述的液体封装传感模块（2）由石英毛细管封装液体型光纤探针（2-1）和液体检测型光纤探针（2-2）组成，使用时根据测量需求选用其一；石英毛细管封装液体型光纤探针（2-1）由第一SPR传感膜（2-1-1）和包覆在石英毛细管中的具有热光系数的溶液（2-1-2）组成；液体检测型光纤探针（2-2）由第二SPR传感膜（2-2-1）和外界溶液组成；所述的固体封装传感模块（3）由PDMS包层型光纤SPR传感探针（3-1）、紫外固化胶包层型光纤SPR传感探针（3-2）和灌封胶包层型光纤SPR传感探针（3-3）组成，使用时根据测量需求选用其一；PDMS包层型光纤SPR传感探针（3-1）由第三SPR传感膜（3-1-1）和PDMS（3-1-2）组成；紫外固化胶包层型光纤SPR传感探针（3-2）由第四SPR传感膜（3-2-1）和紫外固化胶（3-2-2）组成；灌封胶包层型光纤SPR传感探针（3-3）由第五SPR传感膜（3-3-1）和灌封胶（3-3-2）组成；所述的温度和可方向识别曲率的传感光纤传感部分复原了光纤涂覆结构，弯曲性能强；其既能测量固体的温度也能测量液体的温度，还能通过共振波长和共振谷深双参数进行曲率测量和方向判断；不仅能通过液体封装传感模块（2）或固体封装传感模块（3）进行单点测量，还可通过级联液体封装传感模块（2）和固体封装传感模块（3），通过改变固液折射率或改变SPR传感膜种类或改变SPR传感膜厚度来实现基于波分复用技术的多点同时温度、曲率测量和弯曲方向判断；所述的D形双包层多模光纤（1），最内部为直径30μm的D形纤芯，材料为掺锗石英；纤芯外同D形朝向包覆直径125μm的D形石英包层，材料为纯石英；在外侧环形包覆直径175μm塑料包层，即低折射率紫外固化胶涂覆层；最外侧环形涂覆正常光纤涂覆层至直径250μm；其制作方法为：用化学气相沉积法制造光纤预制棒，掺锗石英纤芯，纤芯直径9mm，纯石英包层直径40mm，用精密磨床将制作好的光纤预制棒磨制成D形，即预制棒端面变成半圆形，使得纤芯裸露，在光纤拉丝塔中拉制D型光纤，拉制时，将D形石英光纤最大直径处拉制成125μm，并在D形石英光纤外侧先压力涂覆塑料包层，即低折射率紫外固化胶涂覆层，使端面由D形变成直径175μm圆形，最后在最外侧涂覆常规涂覆层至直径250μm；所述的第一SPR传感膜（2-1-1）、第二SPR传感膜（2-2-1）、第三SPR传感膜（3-1-1）、第四SPR传感膜（3-2-1）、第五SPR传感膜（3-3-1），为紧密包覆在D形纤芯平面一侧的金属薄膜，厚度为30nm-60nm薄膜，材质为金、银、铜易发生表面等离子体共振的金属，利用直流等离子溅射或磁控溅射工艺镀制于D形纤芯平面一侧形呈平面形。

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百度查询： 重庆三峡学院 一种温度和可方向识别曲率的传感光纤及制作使用方法